Archive - Jan 21, 2013

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IMP: Methode zum Aufspüren von regulatorischen DNA-Sequenzen gefunden

Wissenschaftler aus dem Team von Alexander Stark am Institut für Molekulare Pathologie (<a href=http://www.imp.ac.at>IMP</a>) in Wien haben eine Methode entwickelt, mit der DNA-Sequenzen, die die Aktivität von Genen regulieren (sogenannte Enhancer), vollständig und rasch aufgespürt werden können.

 

Es war eine der Überraschungen des Human-Genom-Projekts: Ein hoher Prozentsatz der DNA eines Organismus (beim Menschen sind es etwa 95 bis 98 Prozent) codiert nicht für Proteine. Die zunächst als Junk-DNA apostrophierten  nicht-codierenden Abschnitte erfüllen aber eine ganze Reihe an anderen biologischen Funktionen, wie sich in den vergangenen Jahren nach und nach gezeigt hat. Einen Typus derartiger Funktionen stellen sogenannte Enhancer dar: Dabei handelt es sich um Basensequenzen, die als Bindungsstellen für bestimmte Proteine („Trans-acting factors“) dienen, um auf diese Weise die Transkriptions-Levels von räumlich benachbarten Genen (also codierenden DNA-Abschnitten) regulieren. Auf diese Weise bewirken Enhancer beispielsweise, dass Hämoglobin-Gene in den Vorläuferzellen der roten Blutkörperchen, Gene für Verdauungsenzyme hingegen in Zellen des Magens exprimiert werden.

Bisher war es allerdings nur sehr eingeschränkt möglich, diese regulierenden DNA-Abschnitte systematisch aufzufinden. Wissenschaftler um Alexander Stark ist es nun gelungen, eine Technologie zu entwickeln, die hier einhakt. Die Methode, die den Namen „STARR-seq“ (self-transcribing active regulatory region sequencing) träg, erlaubt es, Enhancer-Sequenzen in der DNA vollständig und rasch aufzuspüren und gestattet darüber hinaus, die Aktivität der jeweils gefundenen Enhancer auch quantitativ zu bestimmen.

Die Originalpublikation „STARR-seq Reports Genome-Wide Quantitative Enhancer Activity Maps Revealing Complex cis-Regulation of Transcription“ von Cosmas Arnold et al. ist am 17. Jänner online in Science Express erschienen.